¿Por qué se está expandiendo el universo?
Por qué se expande el universo
El proceso de expansión después del big bang es una batalla entre la gravedad y la repulsión. La fuerza generada por la explosión es una fuerza repulsiva, que mantiene a los cuerpos celestes. en el universo alejándose ; existe una gravitación universal entre los cuerpos celestes, lo que impedirá que los cuerpos celestes se alejen, e incluso intentarán acercarlos entre sí. El tamaño de la fuerza gravitacional está relacionado con la masa del cuerpo celeste. Por lo tanto, si el universo continuará expandiéndose después del Big Bang o si eventualmente dejará de expandirse y se encogerá y se hará más pequeño depende enteramente de la densidad de la materia en el. universo.
Teóricamente existe algún tipo de densidad crítica. Si la densidad promedio de materia en el universo es menor que la densidad crítica, el universo continuará expandiéndose, lo que se llama universo abierto, si la densidad promedio de materia es mayor que la densidad crítica, el proceso de expansión se detendrá tarde o temprano; más tarde, se producirá la contracción, lo que se llama universo cerrado.
El problema parece muy sencillo, pero no lo es. La densidad crítica calculada teóricamente es de 5×10-30 g/cm3. Pero no es tan fácil determinar la densidad media de materia en el universo. Existe un vasto espacio intergaláctico entre galaxias. Si la masa de toda la materia luminosa observada hasta ahora se distribuye por todo el universo, entonces la densidad media será de sólo 2×10-31 g/cm3, muy por debajo de la anterior. valor crítico.
Sin embargo, diversas evidencias muestran que aún existe en el universo la llamada materia oscura, no observada, y su cantidad puede superar con creces la de materia visible, lo que aporta grandes incertidumbres a la determinación de la densidad media. Por lo tanto, sigue siendo un tema controvertido si la densidad media del universo es realmente menor que la densidad crítica. Sin embargo, a partir de ahora, es más probable que abra el universo.
Cuando las estrellas evolucionan hasta un estado avanzado, arrojarán parte del material (gas) al espacio interestelar, y estos gases podrán utilizarse para formar la próxima generación de estrellas. Este proceso consumirá cada vez menos gas, por lo que eventualmente no podrán formarse nuevas estrellas. Después de 1014 años, todas las estrellas perderán su brillo y el universo se volverá más oscuro. Al mismo tiempo, las estrellas seguirán escapando de la galaxia debido a las interacciones, y la galaxia se encogerá debido a la pérdida de energía. Como resultado, se formará un agujero negro en la parte central que crecerá devorando las estrellas que pasan cerca. .
Después de 1017 a 1018 años, en una galaxia sólo quedarán agujeros negros y algunas estrellas muertas dispersas. En este momento, los protones que forman las estrellas ya no son estables. Cuando el universo alcanzó los 1024 años, los protones comenzaron a descomponerse en fotones y varios leptones. A la edad de 1032 años, este proceso de desintegración se completa y solo quedan en el universo fotones, leptones y algunos agujeros negros enormes.
Después de 10.100 años, a través de la evaporación, las partículas energéticas escaparán del enorme agujero negro y eventualmente desaparecerán por completo, y el universo volverá a la oscuridad. Esta puede ser la escena en la que llegue el fin del universo, pero todavía se está expandiendo lenta y continuamente.
¿Qué pasará con el universo cerrado? En un universo cerrado, el tiempo de finalización del proceso de expansión depende de la densidad media del universo. Si se supone que la densidad promedio es el doble de la densidad crítica, entonces, según un modelo teórico simple, después de 40 a 50 mil millones de años, cuando el radio del universo se expande hasta aproximadamente el doble de su tamaño actual, la gravedad comienza a prevalecer y la expansión se detiene. Y entonces el universo comenzó a encogerse.
La situación en el futuro será casi como rebobinar una película cósmica después de haberla mostrado. Todos los cambios importantes que se produjeron en el universo después del Big Bang se revertirán. Después de decenas de miles de millones de años de contracción, la densidad media del universo volverá aproximadamente a su estado actual. Sin embargo, el movimiento retrógrado original de las galaxias alejándose de la Tierra será reemplazado por un movimiento más cercano a la Tierra. En unos pocos miles de millones de años, la radiación cósmica de fondo aumentará a 400 Kelvin y seguirá aumentando. Como resultado, el universo se volverá muy caliente y denso, y se reducirá cada vez más rápido.
Durante el proceso de colapso, las galaxias se fusionarán entre sí y las estrellas chocarán con frecuencia. Una vez que la temperatura del universo aumenta a 4.000 grados K, los electrones se liberan de los átomos; cuando la temperatura alcanza varios millones de grados, todos los neutrones y protones se liberan de los núcleos atómicos.
Pronto, el universo entró en la etapa de "Big Crunch", y toda la materia y la radiación fueron absorbidas extremadamente rápidamente en una región de densidad infinitamente alta y espacio infinitamente pequeño, regresando al estado en que ocurrió el Big Bang
¿Por qué? ¿Se expandió el universo?
Los científicos de la NASA han descubierto mediante cálculos que las galaxias del universo se están alejando de nosotros a un ritmo acelerado. En otras palabras, la expansión del universo efectivamente se está acelerando. Creen que sólo un fenómeno puede explicar este fenómeno de expansión "acelerada", es decir, efectivamente existe una especie de "energía oscura" en el universo, y es ella la que provoca este fenómeno de expansión acelerada del universo. En base a esto, los científicos creen que el universo se expandirá cada vez más rápido, haciendo imposible que se produzca un "gran colapso". El profesor Anthony Lazenby, astrofísico de la Universidad de Cambridge, dijo que el anuncio de la NASA cambiaría la visión que la humanidad tiene del universo. Otro científico explicó: "Sería como lanzar una pelota al aire. Si la gravedad de la Tierra fuera la única fuerza debida". , la bola eventualmente disminuirá su velocidad y comenzará a caer al suelo, pero lo que vemos en el universo es que la bola no solo no disminuye su velocidad, sino que también acelera alejándose de nosotros. El descubrimiento de la oficina puede convertirse en uno de los más significativos. Descubrimientos en la historia de la cosmología humana. ——El “mayor error” de Einstein resultó ser correcto El destino del universo ha desconcertado a las mentes científicas más importantes de la historia de la humanidad. En 1917, para hacer cumplir la ecuación de la relatividad general, Einstein imaginó que había una energía desconocida en el universo, a la que llamó "constante cosmológica". Puede contrarrestar el efecto gravitacional de las galaxias y mantener el tamaño de las galaxias. universo sin cambios. Sin embargo, cuando más tarde los astrónomos descubrieron evidencia astronómica de que el universo se estaba expandiendo hacia afuera a través del Telescopio Hubble, Einstein tuvo que abandonar su visión y creyó que la "constante cosmológica" era el mayor error en sus puntos de vista científicos. Sin embargo, el nuevo descubrimiento de la NASA demostrará que la visión de Einstein sobre la "constante cosmológica" es completamente correcta, aunque Einstein creía que la razón de la existencia de la "constante cosmológica" era errónea. En "Una breve historia del tiempo", un libro científico de 1998 que alcanzó ventas astronómicas en todo el mundo, el físico de la Universidad de Cambridge Stephen Hawking concluyó que el universo eventualmente terminará su expansión y colapsará hacia adentro. Esta opinión fue cuestionada por muchos científicos ya en 1997. Los datos de la investigación de la NASA pondrán fin por completo a este debate más lleno de suspenso en la historia del universo humano. El profesor Hawking dijo en una entrevista el 8 de febrero que los hallazgos de la NASA no lo desanimaron. Dijo que continuaría adhiriéndose a su teoría y creía que su teoría y los hallazgos de la NASA eran compatibles. ——El destino de la destrucción de la Tierra y la humanidad permanece sin cambios. Aunque el descubrimiento de la NASA significa que el universo continuará expandiéndose para siempre, en cuanto al destino de la humanidad, ya sea que el universo se expanda para siempre o "un gran colapso" después de la expansión, el resultado. es lo mismo. Cuando el universo se expande durante un período determinado, se consumirá la energía de toda la materia ordinaria del universo, como las estrellas y los planetas. En billones de años, el universo estará lleno de enormes agujeros negros. Las colisiones de agujeros negros seguirán provocando grandes explosiones en el universo. Para entonces, todo lo que quedará en el universo será la ubicua "energía oscura". (Mu Ya)
¿Por qué el universo puede expandirse y hacerse más grande? Presta atención (es por eso que el universo puede expandirse y hacerse más grande, no por qué el universo se expandirá y se hará más grande) 10 puntos
¡Por la materia oscura! ! La densidad de la materia oscura nunca ha cambiado, pero el volumen del universo ha aumentado debido a la expansión de la explosión inicial, por lo que la masa ha seguido aumentando. En cierto punto, la fuerza repulsiva de la materia oscura acaba de compensar la atracción gravitacional de la materia oscura. La materia del universo, y luego el universo comenzó a acelerar su expansión. A partir de ahora, la tabla de investigación de imágenes muestra que la luz de diferentes galaxias se aleja de nosotros a diferentes velocidades. Cuanto más cerca está de nosotros, más rápido se aleja de nosotros. Esto demuestra que la expansión del universo todavía se está acelerando. La materia oscura es la culpable de todo. En el futuro, otras galaxias se alejarán cada vez más de nosotros, lo que significa que la probabilidad de encontrar otras civilizaciones está disminuyendo. Los seres humanos deben darse prisa, de lo contrario, al final solo seremos un punto solitario en el universo.
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